stringtranslate.com

Пастушья луна

Прометей (справа) и Пандора (слева) вращаются вокруг кольца F Сатурна, но считается, что только Прометей выполняет функции пастуха.
Действие «пастуховой луны» — частицы располагаются впереди или позади Луны на ее орбите, поэтому они либо ускоряются в направлении Луны и выбрасываются наружу, либо замедляются на своем пути и втягиваются внутрь.

Пастушья луна — это небольшой естественный спутник , который очищает промежуток в материале планетарного кольца или удерживает частицы внутри кольца. Название происходит от того, что они ограничивают «стадо» частиц кольца в качестве пастуха.

Из-за своего гравитационного влияния пастухи отклоняют кольцевые частицы от их первоначальных орбит из-за близости или через орбитальные резонансы . Это может прорезать щели в кольцевой системе, такие как щель Энке, поддерживаемая спутником Сатурна Паном , или приводить к ограничению узких колечек, таких как кольцо F Сатурна.

Открытие

Существование спутников-пастухов было теоретически обосновано в начале 1979 года. [1] Наблюдения за кольцами Урана показывают, что они очень тонкие и хорошо очерченные, с резкими зазорами между кольцами. Чтобы объяснить это, Голдрайх и Тремейн предположили, что два небольших спутника, которые не были обнаружены в то время, могли ограничивать каждое кольцо. Первые изображения спутников-пастухов были получены позднее в том же году Вояджером-1. [2]

Примеры

Юпитер

Несколько небольших внутренних лун Юпитера, а именно Метида и Адрастея , находятся в пределах системы колец Юпитера , а также в пределах Роша Юпитера . [3] Возможно, что эти кольца состоят из материала, который оттягивается от этих двух тел приливными силами Юпитера , возможно, облегчаемыми ударами материала колец об их поверхности.

Сатурн

Сложная система колец Сатурна имеет несколько таких спутников. К ним относятся Прометей (кольцо F), [4] Дафнис (щель Килера), [5] Пан (щель Энке), [6] Янус и Эпиметей (оба кольца A). [7]

Уран

Уран также имеет пастухов на своем кольце ε , Корделию и Офелию . Они являются внутренними и внешними пастухами, соответственно. [8] Оба спутника находятся в пределах радиуса синхронной орбиты Урана, и поэтому их орбиты медленно уменьшаются из-за приливного замедления . [9]

Нептун

Кольца Нептуна очень необычны тем, что сначала они казались состоящими из неполных дуг в наземных наблюдениях, но изображения Вояджера -2 показали, что это полные кольца с яркими сгустками. [10] Считается, что гравитационное влияние пастушьей луны Галатеи и, возможно, других пока еще не открытых пастушьих лун ответственны за эту комковатость. [11]

Малые планеты

Были идентифицированы кольца вокруг некоторых кентавров . Кольца Харикло удивительно хорошо определены и, как предполагается, либо очень молоды, либо удерживаются на месте пастушьей луной, похожей по массе на кольца. [12] Также считается, что у Хирона есть кольца, похожие по форме на кольца Харикло. [13]

Экзопланеты

Большой разрыв в околозвездном диске или большой кольцевой системе свободно плавающего коричневого карлика или планеты-изгоя J1407b на расстоянии около 61 миллиона км (0,4 а.е. ) от ее центра считается косвенным доказательством существования экзолуны ( или экзопланеты ) с массой до 0,8 массы Земли . [14] [15] [16]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Голдрайх, Питер; Тремейн, Скотт (1979). «К теории колец Урана» (PDF) . Nature . 277 (5692): 97–99. Bibcode : 1979Natur.277...97G. doi : 10.1038/277097a0. S2CID  4232962.
  2. ^ «Вояджер-1».
  3. ^ Фор, Гюнтер; Менсинг, Тереза ​​(2007). Введение в планетарную науку: Геологическая перспектива . Springer. ISBN 978-1-4020-5233-0.
  4. ^ "О массах и движениях мини-луний: Пандора — это не планета". www.planetary.org . Получено 14.06.2016 .
  5. ^ "NASA - Cassini находит новый спутник Сатурна, который производит фурор". www.nasa.gov . Получено 14 июня 2016 г.
  6. ^ Шоуолтер, Марк Р. (1991-06-27). "Визуальное обнаружение 1981S13, восемнадцатого спутника Сатурна, и его роль в щели Энке". Nature . 351 (6329): 709–713. Bibcode :1991Natur.351..709S. doi :10.1038/351709a0. S2CID  4317496.
  7. ^ Moutamid, Maryame El; Nicholson, Philip D.; French, Richard G.; Tiscareno, Matthew S.; Murray, Carl D .; Evans, Michael W.; French, Colleen McGhee; Hedman, Matthew M.; Burns, Joseph A. (2015-10-01). «Как обмен орбитами Януса влияет на край кольца A Сатурна?». Icarus . 279 : 125–140. arXiv : 1510.00434 . Bibcode : 2016Icar..279..125E. doi : 10.1016/j.icarus.2015.10.025. S2CID  51785280.
  8. ^ Эспозито, Ларри В. (2002-01-01). «Планетные кольца». Reports on Progress in Physics . 65 (12): 1741–1783. Bibcode : 2002RPPh...65.1741E. doi : 10.1088/0034-4885/65/12/201. ISSN  0034-4885. S2CID  250909885.
  9. ^ Каркошка, Эрих (2001-05-01). «Одиннадцатое открытие спутника Урана и фотометрия и первые измерения размеров девяти спутников «Вояджером». Icarus . 151 (1): 69–77. Bibcode :2001Icar..151...69K. doi :10.1006/icar.2001.6597.
  10. ^ Майнер, Эллис Д.; Вессен, Рэнди Р.; Куцци, Джеффри Н. (2007). "Современные знания о системе колец Нептуна". Планетарная система колец . Springer Praxis Books. ISBN 978-0-387-34177-4.
  11. ^ Сало, Хейкки; Ханнинен, Юрки (1998). «Частичные кольца Нептуна: действие Галатеи на самогравитирующие частицы дуги». Science . 282 (5391): 1102–1104. Bibcode :1998Sci...282.1102S. doi :10.1126/science.282.5391.1102. PMID  9804544.
  12. ^ Брага-Рибас, Ф.; Сикарди, Б.; Ортис, Дж. Л.; Снодграсс, К.; Рокес, Ф.; Виейра-Мартинс, Р.; Камарго, Дж. И. Б.; Ассафин, М.; Даффард, Р. (апрель 2014 г.). «Обнаружена кольцевая система вокруг Центавра (10199) Харикло». Nature . 508 (7494): 72–75. arXiv : 1409.7259 . Bibcode :2014Natur.508...72B. doi :10.1038/nature13155. PMID  24670644. S2CID  4467484.
  13. ^ Ортис, Дж.Л.; Даффард, Р.; Пинилья-Алонсо, Н.; Альварес-Кандал, А.; Сантос-Санс, П.; Моралес, Н.; Фернандес-Валенсуэла, Э.; Ликандро, Дж.; Багатин, А. Кампо (2015). «Возможный материал колец вокруг кентавра (2060 г.) Хирона». Астрономия и астрофизика . 576 : А18. arXiv : 1501.05911 . Бибкод : 2015A&A...576A..18O. дои : 10.1051/0004-6361/201424461. ISSN  0004-6361. S2CID  38950384.
  14. ^ Kenworthy, Matthew A.; Mamajek, Eric E. (22 января 2015 г.). «Моделирование гигантских внесолнечных кольцевых систем в затмении и случай J1407b: скульптурирование экзолунами?». The Astrophysical Journal . 800 (2): 126. arXiv : 1501.05652 . Bibcode : 2015ApJ...800..126K. doi : 10.1088/0004-637X/800/2/126. S2CID  56118870.
  15. ^ Sutton, PJ (2019). «Средние резонансы движения с близлежащими лунами: маловероятное происхождение зазоров, наблюдаемых в кольце вокруг экзопланеты J1407b». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 486 (2): 1681–1689. arXiv : 1902.09285 . Bibcode : 2019MNRAS.486.1681S. doi : 10.1093/mnras/stz563 . S2CID  119546405.
  16. ^ Кенворти, MA; Клаассен, PD; и др. (январь 2020 г.). «Наблюдения ALMA и NACO в направлении молодой транзитной системы J1407 (V1400 Cen)». Астрономия и астрофизика . 633 : A115. arXiv : 1912.03314 . Bibcode : 2020A&A...633A.115K. doi : 10.1051/0004-6361/201936141.

Дальнейшее чтение